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  • “Scientific Reports” 在线发表自然资源部第三海洋研究所“受损珊瑚礁原位有性繁殖修复技术”最新研究成果
  • 自然资源部第一海洋研究所牵头编制的《海岛及周边海域地形图测绘规范》国家标准正式发布
  • 中国科学院海洋研究所研究揭示西太平洋深层环流路径、流量和变异
  • 中国科学院海洋研究所成功实现微生物代谢过程的原位拉曼可视化定量分析
  • 中国科学院海洋研究所俯冲带深部碳循环机制研究获新进展
  • 中国科学院海洋研究所研究揭示风场年代际变率对ENSO多样性调制作用
  • 中国科学院海洋研究所在多岛屿绕岛环流理论方面取得新进展
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英国NOC为关键的海洋气候变化报告做出了重大贡献

来自英国国家海洋中心(National Oceanography Centre,NOC)的科学家为英国海洋气候变化影响伙伴关系(Marine Climate Change Impacts Partnership,MCCIP)最新报告做出了重大贡献,该报告展示了气候变化对英国海洋和海岸线的影响。报告分为三个主题:物理环境、生态系统变化和社会影响,来自NOC的科学家全面参与报告的编写。这些报告涵盖了一系列重要的海洋和沿海课题,包括气候变化对英国和爱尔兰风暴和海浪的影响、海水温度、海平面上升和海洋环流。 风暴和海浪研究专题的负责人Lucy Bricheno博士表示,这份报告为政策制定者提供了最新的有价值的科学建议。MCCIP风暴和海浪报告章节解释了气候变化对英国周围的风暴和海浪的影响方式。大西洋风暴的轨迹正在发生改变,英国海浪看起来变得越来越平静,但极端风暴和海浪正变得越来越强烈和频繁。 新报告中提出的证据表明,英国周围的海洋温度持续上升。新的气候模拟结果显示,在“一切照旧”的高排放情景下,预计到本世纪末,英国海岸年平均海面温度将比目前的情况上升3℃。NOC贡献的其他重要发现包括预测人类驱动气候变化引起的大西洋经向翻转环流减弱以及海平面持续上升带来的风险。(熊萍编译)

2023-03-06  (点击量:7)

中国科学院海洋研究所成功实现微生物代谢过程的原位拉曼可视化定量分析

中国科学院海洋研究所张鑫课题组和孙超岷课题组共同合作,基于共聚焦显微拉曼技术,通过三维定量成像实现了长期、近实时、非破坏性的微生物监测,对微生物生长和代谢情况进行可视化及定量分析,为未来分析微生物原位生物过程提供了新思路。研究成果近日发表于国际学术期刊《微生物学谱》(Microbiology Spectrum,IF=9.043)上。 张鑫课题组在之前的工作中,观测到我国南海冷泉环境中单质硫含量丰富。随后孙超岷课题组发现了冷泉细菌Erythrobacter flavus 21-3可以高效氧化硫代硫酸钠生成单质硫,张鑫课题组通过拉曼光谱鉴定后发现单质硫结构为环状S8,研究成果发表在生物学领域权威期刊《国际微生物生态学会杂志》(The ISME Journal)。后续两个课题组合作将E.flavus 21-3及其突变株布放到深海冷泉喷口附近进行原位培养,证实该菌株在深海原位环境中也能形成硫单质,相关成果发表在国际生物学期刊《微生物学》(mBio),为解释我国南海冷泉喷口广泛分布硫单质的成因提供了重要理论依据。 由此可见,微生物是深海硫形成和循环的重要贡献者,其介导的硫代谢的研究对于了解深海硫循环至关重要。然而,由于深海环境极端复杂,采样困难、微生物难于分离培养等因素,以及缺少对硫元素的形成的近实时无损的监测方法,深海微生物的原位探测面临巨大挑战。目前主要通过经典的生物和化学方法研究硫元素的生成过程,例如X射线吸收近边结构、高效液相色谱、透射电子显微镜、离子色谱法或化学计量法等。但是这些方法主要通过取样来获知特定时间点的微生物代谢情况,不能在不破坏样品的前提下连续监测其在时间尺度上的代谢过程;并且其中一些方法样品制备复杂,会破坏细胞的原位真实性;也可能会出现取样不均匀及污染的情况,导致难以实现连续的原位观察。因此,亟需新的方法突破此瓶颈。 共聚焦显微拉曼三维成像技术拥有低成本、快速、无标签和无破坏性的优势,具有将定性、定量和可视化完美结合的潜力,为我们解决相关问题提供了新的思路。因此,为证明此技术的潜力,研究团队构建了一套固态基底上微生物群落拉曼三维定量原位分析方法,将光学可视化与拉曼定量分析相结合,可在时间和空间两个维度上无损定量表征微生物群落代谢过程。该技术已成功应用到深海冷泉细菌E.flavus 21-3硫代谢过程的原位监测。基于拉曼三维成像进行体积计算和比率分析,对不同环境下的菌落生长和代谢进行了量化,发现了生长和代谢方面不为人知的细节,为厘清深海冷泉生物群落中广泛分布的硫单质成因提供了重要技术支持。据我们所知,这是首次尝试长期监测菌落在固体培养基中生长的原位无损技术。我们能够快速确定代谢产物,推断反应发生的途径,并快速筛选产硫细菌。由于这一成果的应用,不仅证明了该方法在未来对微生物原位过程的可视化及定量分析的潜力,也为研究深海中附着在岩石沉积物等固体表面上的微生物提供了新的思路。 中科院海洋所博士研究生何婉莹、蔡瑞宁为文章共同第一作者,研究员张鑫、孙超岷为文章通讯作者,正高级工程师栾振东、副研究员杜增丰、博士席世川、硕士研究生殷子钰为文章共同作者。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院A类战略性先导专项、中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目、泰山青年学者计划等项目联合资助,以及WITec公司吴望华博士和胡海龙博士的支持。   相关成果如下:   Wanying He;Ruining Cai;Shichuan Xi;Ziyu Yin;Zengfeng Du;Zhendong Luan;Chaomin Sun*,Xin Zhang*.Study of microbial sulfur metabolism in anear real-time pathway through confocal Raman quantitative 3D imaging[J].Microbiology Spectrum,2023,IF=9.043. 论文DOI:10.1128/spectrum.03678-22 Jing Zhang;Rui Liu;Shichuan Xi;Ruining Cai;Xin Zhang,Chaomin Sun*.A novel bacterial thiosulfate oxidation pathway provides anew clue about the formation of zero-valent sulfur in deep sea[J].The ISME Journal,2020,14(9):2261-2274. 论文DOI:10.1038/s41396-020-0684-5 Ruining Cai;Wanying He;Rui Liu;Jing Zhang;Xin Zhang,Chaomin Sun*.Deep-sea in situ insights into the formation of zero-valent sulfur driven by abacterial thiosulfate oxidation pathway[J].mBio,2022,13(4):e14322. 论文DOI:10.1128/mbio.00143-22

2023-03-29  (点击量:0)

“Scientific Reports” 在线发表自然资源部第三海洋研究所“受损珊瑚礁原位有性繁殖修复技术”最新研究成果

近日,Nature旗下学术期刊“Scientific Reports”以“Microbial community shift on artificial biological reef structures(ABRs)deployed in the South China Sea”为题发表了自然资源部第三海洋研究所“受损珊瑚礁有性繁殖修复技术”研究团队的最新研究成果。团队成员Hala F.Mohamed博士为文章的第一作者,Amro Abd?Elgawad博士、蔡榕硕研究员、徐长安研究员为共同通信作者。 在这项研究中,团队基于自然的解决方案(NbS)和多学科交叉融合自主研发的环境友好型人工生物礁(ABR®),采用基因组学(Metagenomics,Genome sequencing and analysis)等多学科协作的方法,研究了三个对照地点不同礁体上微生物群落的多样性、微生态群体基因功能及其相互作用、微生态系统的连续发展/季节(春、夏和秋季)演替等微生态结构和功能的特征,其中,礁体类型分别为含活性物质的生物礁(ABAM,即ABR®)、仿天然礁(SCE)、水泥礁(NCE)及海底天然礁(XR)。 研究结果显示,在ABR®生物礁上,Amplicon Sequence Variant(ASV)丰富度和Shannon指数明显高于对照组(SCE、NCE)和XR,并与大型底栖动物的丰度和Shannon指数,特别是珊瑚幼体的附着、成功变态、发育及存活数量呈显著正相关。研究结果还显示,ABR®生物礁在其表面成功建立了健康且有利于底栖生物群落恢复的微生物膜,这为珊瑚幼体在生物礁上的附着、变态和生存提供了充分必要的条件,也揭示了ABR®生物礁吸引珊瑚幼体附着、变态和生长发育并修复受损珊瑚礁生态系统的内在机理。研究成果为ABR®生物礁技术应用于受损珊瑚礁生态系统及受损生境的修复提供了理论和实践的依据。 文章链接:https://doi.org/10.1038/s41598-023-29359-5

2023-03-29  (点击量:1)

研究认为东太平洋珊瑚礁可以存活到2060年

全球变暖正在导致珊瑚礁消失已是学界公认的事实,但科学家们认为,一些珊瑚正在通过改变它们的共生藻类群落来增强它们对高温的耐受性,这些共生藻类通过光合作用为它们提供生存所需的能量。 研究结果表明,热带太平洋东部的一些珊瑚礁,包括巴拿马、哥斯达黎加、墨西哥和哥伦比亚的太平洋海岸,在未来的21世纪60年代依然可以保持较高的珊瑚覆盖率,然而实现这一美好愿景的前提是人类减少全球温室气体排放,并在更大范围内遏制全球变暖,否则这些珊瑚礁将无法生存。热带太平洋东部的浅层珊瑚礁主要由波科珊瑚属的分支珊瑚组成,它们组织中的微小藻类通过吸收阳光帮助珊瑚产生生长能量,失去这些共生藻类会导致珊瑚产生白化现象。 为了更好地了解珊瑚是如何提高它们对热压力的耐受性,研究人员调查了来自巴拿马地区40多年的珊瑚礁监测数据,这是世界上同类数据中监测时间跨度最长的数据集之一。他们分析了1982-1983年、1997-1998年和2015-2016年三次海洋热浪的温度、珊瑚覆盖、白化和死亡率数据,以及最近两次海洋热浪期间藻类共生群落的数据。分析显示,1982-1983年的热浪显著减少了珊瑚礁上的珊瑚覆盖率,但1997-1998年和2015-2016年热浪的影响较为温和,特别是Pocillopora珊瑚(热带太平洋东部主要的造礁珊瑚)的反映较为显著。他们还证实,在强烈的海洋热浪期间,耐热藻类在这种特殊的珊瑚谱系中变得越来越普遍,使得珊瑚可以更好地承受高温。结合对未来热应激的气候预测,研究发现,主要由Pocillopora珊瑚组成的珊瑚礁以及拥有耐热藻类的珊瑚礁可以更好地生存,并在本世纪下半叶保持高水平的珊瑚覆盖率,这表明一些珊瑚礁系统可能比以往认知的更适应气候变暖。(刘思青编译)

2023-03-06  (点击量:2)

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